Kim, Na-Ri;Han, Jin;Kim, Eui-Yong;Ho, Won-Kyung;Earm, Yung E.
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
제2권5호
/
pp.581-589
/
1998
A regulating mechanism of the ATP-sensitive potassium channels $(K_{ATP}\;channels)$ is yet to fully explained. This study was carried out to investigate the effects of intracellular application of monocarboxylates (acetate, formate, lactate, and pyruvate) on $K_{ATP}$ channels in isolated rabbit ventricular myocytes. Single channel currents of $K_{ATP}$ channels were recorded using the excised inside-out or permeabilized attached (open-cell) patch-clamp technique at room temperature. Intracellular application of acetate, formate and pyruvate led to an inhibition of channel activity, whereas intracellular application of lactate increased channel activity. These effects were reversible upon washout. Analysis of single channel kinetics showed that monocarboxylates did not affect open-time constant and close-time constant. These results suggest that monocarboxylates participate in modulating $K_{ATP}$ channels activity in cardiac cells and that modulation of $K_{ATP}$ channels activity may resolve the discrepancy between the low $K_i$ in excised membrane patches and high levels of intracellular ATP concentration during myocardial ischemia or hypoxia.
Properties of unitary ATP-sensitive $K^+$ channels were studied using planar lipid bilayer technique. Vesicles were prepared from bullfrog (Rana catesbeiana) skeletal muscle. ATP-sensitive $K^+$ (K (ATP)) channels were identified by their unitary conductance and sensitivity to ATP. In the symmetrical solution containing 200mM KCI, 10mM Hepes, 1mM EGTA and pH 7.2, single K (ATP) channels showed a linear current-voltage relations with slight inward rectification. Slope conductance at reversal potential was $60.1{\pm}0.43$ pS(n=3)). Micromolar ATP reversibly inhibited the channel activity when applied to the cytoplasmic side. In the range of -50~+50 mV, the channel activity was not voltage-dependent, but the channel gating within a burst was more frequent at negative voltage range. Varying the concentrations of external/internal KCl(mM) to 40/200, 200/200, 200/100 and 200/40 shifted reversal potentials to $-30.8{\pm}2.9$(n=3), $-1.1{\pm}2.7$(n=3), 10.5 and 30.6(mV), respecrivety. These reversal potentials were close to the expected values by the Nernst equation, indicating nearly ideal selectivity for $K^+$ over $Cl^-$. Under bi-ionic conditions of 200mM external test ions and 200mM internal $K^+$, the reversal potentials for each test ion/K pair were measured. The measured reversal potentials were used for the calculation of the releative permeability of alkali cations to $K^+$ ions using the Goldman-Hodgkin-Katz equation. The permeability sequence of 5 cations relative to $K^+$ was $K^+$(1), $Rb^+$(0.49), $Cs^+$(0.27), $Na^+$(0.027) and $Li^+$(0.021). This sequence was recognized as Eisenman's selectivity sequence IV. In addition, modelling the permeation of $K^+$ ion through ATP-sensitive $K^+$ channel revealed that a 3-barrier 2-site multiple occupancy model can reasonably predict the observed current-voltage relations.
Substantia nigra is known to highly express glibenclamide binding site, a protein associated to ATP-sensitive $K^{+}$ ($K_{ATP}$) channel in the brain. However, the functional expression of $K_{ATP}$ channels in the area is not yet known. In this work, we attempted to estimate the functional expression of $K_{ATP}$ channels in neurons of the substantia nigra pars compacta (SNC) in young rats using slice patch clamp technique. Membrane properties and whole cell currents attributable to $K_{ATP}$ channel were examined by the current and voltage clamp method, respectively. In SNC, two sub-populations of neurons were identified. Type I (rhythmic) neurons had low frequency rebound action potentials ($4.5{\pm}0.25Hz$, n=75) with rhythmic pattern. Type II (phasic) neurons were characterized by faster firing ($22.7{\pm}3.16Hz$, n=12). Both time constants and membrane capacitance in rhythmic neurons ($34.0{\pm}1.27$ ms, $270.0{\pm}11.83$ pF) and phasic neurons ($23.7{\pm}4.16$ ms, $184{\pm}35.2$ pF) were also significantly different. The current density of $K_{ATP}$ channels was $6.1{\pm}1.47$ pA/pF (2.44~15.43 pA/pF, n=8) at rhythmic neurons of young rats. Our data show that in SNC there are two types of neurons with different electrical properties and the density of $K_{ATP}$, channel of rhythmic neuron is about 600 channels per neuron.
Kim, Na-Ri;Youm, Jae-Boum;Joo, Hyun;Kim, Hyung-Kyu;Kim, Eui-Yong;Han, Jin
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
제9권4호
/
pp.187-193
/
2005
Several signal transduction pathways have been implicated in ischemic preconditioning induced by the activation of ATP-sensitive $K^+$$(K_{ATP})$ channels. We examined whether protein kinase C (PKC) modulated the activity of $K_{ATP}$ channels by recording $K_{ATP}$ channel currents in rabbit ventricular myocytes using patch-clamp technique and found that phorbol 12,13-didecanoate (PDD) enhanced pinacidil-induced $K_{ATP}$ channel activity in the cell-attached configuration; and this effect was prevented by bisindolylmaleimide (BIM). $K_{ATP}$ channel activity was not increased by $4{\alpha}-PDD$. In excised insideout patches, PKC stimulated $K_{ATP}$ channels in the presence of 1 mM ATP, and this effect was abolished in the presence of BIM. Heat-inactivated PKC had no effect on channel activity. PKC-induced activation of $K_{ATP}$ channels was reversed by PP2A, and this effect was not detected in the presence of okadaic acid. These results suggest that PKC activates $K_{ATP}$ channels in rabbit ventricular myocytes.
In several species, a short period of ischemic preconditioning protects the heart by reducing the size of infarcts resulting from subsequent prolonged bouts of ischemia. The mechanism by which activation of ATP-sensitive $K^+$($K_ATP$) channels could provide the memory associated with ischemic preconditioning is still under debate. Several signal transduction pathways have been implicated in the mechanisms of protection induced by ischemic preconditioning. The exact receptor-coupled pathways involved in preconditioning remain to be identified. Likely extracellular agonists are those whose circulating levels increase under conditions that activate $K_ATP$ channels; these conditions include ischemia and ischemic preconditioning. Potential physiological agonists include the following: (1) nitric oxide; (2) catecholamine; (3) adenosine; (4) acetylcholine; (5) bradykinin and (6) prostacycline. The purpose of this review was to understand the mechanism by which biological signal transduction mechanism acts as a link in one or more known receptor-mediated pathways to increase $K_ATP$ channel activity during ischemic preconditioning.
The objective of the present study was to characterize the role of adenosine in regulation of ATP-sensitive $K^+\;channel\;(K_{ATP}\;channel)$ activity in isolated rabbit ventricular myocytes using the patch clamp technique. Internal adenosine had little effects on KaTr channel activity. In an outside-out patch with intrapipette GTP and ATP, external adenosine stimulated $K_{ATP}\;channel$ activity. In an inside-out Patch with intrapipette adenosine, ATP reduced $K_{ATP}\;channel$ activity, and GTP stimulated $K_{ATP}\;channel$ activity. Adenosine receptor activation shifted the half-maximal inhibition Of $K_{ATP}\;channel\;from\;70\;to\;241\;{\mu}m$. These results Suggest that activation of adenosine receptors stimulates $K_{ATP}\;channels$ in rabbit ventricular myocytes by reducing the apparent affinity of the channel for ATP. The effect may be important for activating $K_{ATP}\;channels$ during early phase of myocardial ischemia.
The aim of the present study was to investigate the effect of glibenclamide, a hypoglycemic sulfonylurea, which selectively blocks ATP-sensitive K$^+$ channels, on secretion of catecholamines (CA) evoked by cholinergic stimulation and membrane depolarization from the isolated perfused rat adrenal glands. The perfusion of glibenclamide (1.0 mM) into an adrenal vein for 90 min produced time-dependently enhanced the CA secretory responses evoked by ACh (5.32 mM), high K$^+$ (a direct membrane depolarizer, 56 mM), DMPP (a selective neuronal nicotinic receptor agonist, 100 ${\mu}$M for 2 min), McN-A-343 (a selective muscarinic M1 receptor agonist, 100 ${\mu}$M for 2 min), Bay-K-8644 (an activator of L-type dihydropyridine Ca$^{2+}$ channels, 10 ${\mu}$M for 4 min) and cyclopiazonic acid (an activator of cytoplasmic Ca$^{2+}$-ATPase, 10 ${\mu}$M for 4 min). In adrenal glands simultaneously preloaded with glibenclamide (1.0 mM) and nicorandil (a selective opener of ATP-sensitive K$^+$ channels, 1.0 mM), the CA secretory responses evoked by ACh, high potassium, DMPP, McN-A-343, Bay-K-8644 and cyclopiazonic acid were recovered to the considerable extent of the control release in comparison with that of glibenclamide-treatment only. Taken together, the present study demonstrates that glibenclamide enhances the adrenal CA secretion in response to stimulation of cholinergic (both nicotinic and muscarinic) receptors as well as by membrane depolarization from the isolated perfused rat adrenal glands. It seems that this facilitatory effect of glibenclamide may be mediated by enhancement of both Ca$^{2+}$ influx and the Ca$^{2+}$ release from intracellular store through the blockade of K$_{ATP}$ channels in the rat adrenomedullary chromaffin cells. These results suggest that glibenclamide-sensitive K$_{ATP}$ channels may play a regulatory role in the rat adrenomedullary CA secretion.
Paz-Campos, Marco Antonio De;Chavez-Pina, Aracely Evangelina;Ortiz, Mario I;Castaneda-Hernandez, Gilberto
The Korean Journal of Pain
/
제25권4호
/
pp.221-227
/
2012
Background: It has been reported that curcumin, the main active compound of Curcuma longa, also known as turmeric, exhibits antinociceptive properties. The aim of this study was to examine the participation of ATP-sensitive potassium channels ($K_{ATP}$ channels) and, in particular, that of the L-arginine-nitric oxide-cyclic GMP-$K_{ATP}$ channel pathway, in the antinociceptive effect of curcumin. Methods: Pain was induced by the intraplantar injection of 1% formalin in the right hind paw of Wistar rats. Formalin-induced flinching behavior was interpreted as an expression of nociception. The antinociceptive effect of oral curcumin was explored in the presence and absence of local pretreatment with L-NAME, an inhibitor of nitric oxide synthase, ODQ, an inhibitor of soluble guanylyl cyclase, and glibenclamide, a blocker of $K_{ATP}$ channels. Results: Oral curcumin produced a dose-dependent antinociceptive effect in the 1% formalin test. Curcumin-induced antinociception was not altered by local L-NAME or ODQ, but was significantly impaired by glibenclamide. Conclusions: Our results confirm that curcumin is an effective antinociceptive agent. Curcumin-induced antinociception appears to involve the participation of $K_{ATP}$ channels at the peripheral level, as local injection of glibenclamide prevented its effect. Activation of $K_{ATP}$ channels, however, does not occur by activation of the L-arginine-nitric oxide-cGMP-$K_{ATP}$ channel pathway.
Park, Kyu-Sang;Cha, Seung-Kyu;Lee, Keon-Il;Jun, Jae-Yeoul;Jeong, Seong-Woo;Kong, In-Deok;Lee, Joong-Woo
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
제6권5호
/
pp.247-253
/
2002
Major pelvic ganglia (MPG) neurons are classified into sympathetic and parasympathetic neurons according to the electrophysiological properties; membrane capacitance (Cm), expression of T-type $Ca^{2+}$ channels, and the firing patterns during depolarization. In the present study, function and molecular expression of ATP-sensitive $K^+\;(K_{ATP})$ channels was investigated in MPG neurons of male rats. Only in parasympathetic MPG neurons showing phasic firing patterns, hyperpolarizing changes were elicited by the application of diazoxide, an activator of $K_{ATP}$ channels. Glibenclamide $(10{\mu}M),$ a $K_{ATP}$ channel blocker, completely abolished the diazoxide-induced hyperpolarization. Diazoxide increased inward currents at high $K^+$ (90 mM) external solution, which was also blocked by glibenclamide. The metabolic inhibition by the treatment with mitochondrial respiratory chain inhibitors (rotenone and antimycin) hyperpolarized the resting membrane potential of parasympathetic neurons, which was not observed in sympathetic neurons. The hyperpolarizing response to metabolic inhibition was partially blocked by glibenclamide. RT-PCR analysis revealed that MPG neurons mainly expressed the $K_{ATP}$ channel subunits of Kir6.2 and SUR1. Our results suggest that MPG neurons have $K_{ATP}$ channels, mainly formed by Kir6.2 and SUR1, with phenotype-specificity, and that the conductance through this channel in parasympathetic neurons may contribute to the changes in excitability during hypoxia and/or metabolic inhibition.
ATP-sensitive $K^+$ channels ($K_{ATP}$) were not identified in gastric smooth muscle cells. However, in tension recording of intact gastric circular muscle, lemakalim of $K_{ATP}$ channels opener in other tissues suppressed mechanical contractions and this effect was blocked by glibenclamide, a specific inhibitor of $K_{ATP}$ channels. The aims of this study were to investigate whether $K_{ATP}$ channels exist in gastric smooth muscle of guinea-pig and to know its physiological role. Whole cell $K^+$ currents activated by lemakalim were recorded from freshly isolated cells with a 0.1 mM ATP, 140 mM KCl pipette solutions. Lemakalim (10 ${\mu}M$) increased inward currents of $-224{\pm}34$ pA (n=13) at -80 mV of holding potential in bath solution contained 90 mM $K^+$. Bath-applied glibenclamide (10 ${\mu}M$) inhibited the lemakalim-activated inward currents by $91{\pm}6%$ (n=5). These lemakalim-activated inward currents were reduced by increased intracellular ATP from 0.1 to 3 mM ($-41{\pm}12$ pA) (n=5). The reversal potential of the glibenclamide- sensitive inward currents was $-5.2{\pm}2.4$ mV (n=3) in external 90 mM $K^+$ and shifted to $-14.8{\pm}3.6$ mV (n=3) in external 60 mM $K^+$, which close to equilibrium potential of $K^+$ ($E_K$). External barium and cesium inhibited the lemakalim-activated inward currents dose-dependently. The half-inhibitory dose ($IC_{50}$) of barium and cesium were 2.3 ${\mu}M$ (n=5) and 0.38 mM (n=4), respectively. 10 mM tetraethylammonium (TEA) also inhibited the lemakalim-activated inward currents by $66{\pm}15%$ (n=5). Both substance P (SP) (5 ${\mu}M$) and acetylcholine (ACh) (5 ${\mu}M$) inhibited lemakalim-activated inward currents. These results suggest that $K_{ATP}$ channels exist in the gastric smooth muscle and its modulation by neurotransmitters may play an important role in regulating gastric motility.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.